RESUMO

A embutición e a perforación son procesos de cizalamento de alta velocidade que utilizan un punzón e unha matriz para cortar chapa metálica. A diferenza esencial reside no produto desexado. Nunha molde de recorte operación, a peza que se extrae é a parte desexada, coñecida como 'embuchado'. Polo contrario, nunha punzón de perforación operación, o material extraído é refugo (un 'taco'), e a chapa restante co burato recentemente creado é a parte desexada.

O Proceso Fundamental de Cizalamento: Como Funcionan a Embutición e a Perforación

Na súa esencia, tanto o embutido como o punzonado son operacións mecánicas de cizalamento que separan unha peza de metal dunha chapa ou tira máis grande. O proceso baséase na interacción entre un punzón (o compoñente macho) e unha matriz (o compoñente femia). Cando se activa unha prensa, esta impulsa o punzón a través do material e dentro da abertura da matriz, creando un inmenso forza de cizalamento que corta o metal. Esta acción fundamental é idéntica para ambos os procesos e ocorre en tres etapas distintas.

De acordo con análises detalladas do ciclo de corte, a primeira etapa é deformación plástica a compresión. Cando o punzón contacta co material, exerce unha forza que supera o límite elástico do metal, facendo que este se deforme permanentemente. O material dobrarase dentro da abertura da matriz, creando un bordo arredondado coñecido como 'roldana da matriz'. Esta compresión inicial é unha característica común a todos os compoñentes estampados. A calidade e o tamaño desta roldana son a miúdo indicadores do estado da ferramenta e dos parámetros do proceso.

A segunda etapa é penetración , que é a verdadeira fase de corte. A medida que a prensa continúa o seu percorrido, o punzón introdúcese máis profundamente no material base. As arestas de corte do punzón e da matriz comezan a cortar o metal, creando unha banda lisa e brillante na aresta cortada tanto do recorte como do material principal. En condicións ideais, esta banda cortada representará aproximadamente un terzo do grosor do material. Esta fase require unha forza inmensa e é onde a precisión dos compoñentes da matriz é máis crítica.

Finalmente, o proceso conclúe co fractura etapa. A presión continuada do punzón causa concentracións de tensión que levan á fractura. As fracturas propáganse dende o lado do punzón e dende o lado da matrices do material ata que se encontran, completando a separación. Esta fractura crea a parte 'de rotura' do canto cortado e pode deixar un pequeno bordo irregular coñecido como 'bordo'. Aínda que a física subxacente é a mesma, a intención de deseño dunha matriz de embutición fronte a unha de punzonado determina que lado deste corte se converte no produto final.

Distinción central: peza de traballo fronte a desbotado

A distinción principal e máis crítica entre unha matriz de embutición e unha de punzonado é o seu propósito — especificamente, que parte do material cortado se considera o produto e que se descarta como desbotado. O embutición crea as características externas dunha peza, mentres que o punzonado crea as súas características internas. Esta diferenza fundamental na intención determina o deseño das ferramentas e o enfoque do control de calidade.

Nun enbrutamento na operación, a peza extraída do material orixinal é a peza desexada. O material circundante, coñecido como banda de desperdicio ou esqueleto, deséxase. Todo o proceso está deseñado para garantir a precisión dimensional e a calidade do bordo da peza extraída, chamada 'blanco'. Por exemplo, a fabricación de moedas, arrandelas ou brancos de engrenaxes planos son todas operacións de punzonado porque a pequena peza separada é o produto final.

Por outra banda, a perfuración a operación realízase para crear un burato ou abertura nunha peza. Neste caso, o material que se punzona —o tampón— considérase desperdicio. A lámina maior ou peza, que agora ten un burato situado con precisión, é o produto desexado. Crear buratos para parafusos nun chasis de ordenador, ranuras de ventilación nun recinto ou buratos de localización nun soporte son todos exemplos de punzonado. O foco está na precisión do tamaño, forma e posición do burato.

Esta distinción ten un impacto directo no deseño das ferramentas. Para un troquel de embutición, as dimensións da abertura do troquel determinan o tamaño final da peza recortada. Para un troquel de punzonado, as dimensións do punzón determinan o tamaño final do orificio. Esta diferenza sutil pero crucial guía ao fabricante de ferramentas na aplicación de tolerancias de fabricación ao punzón ou ao troquel para acadar a precisión requirida da peza. Se necesitas a peza que se recorta, usas o embutición. Se necesitas un orificio nunha peza maior, usas o punzonado.

Deseño do troquel e folgo: Os detalles técnicos

Alén da súa función principal, o deseño técnico da punzón, particularmente a folga de corte, é un factor crítico que diferencia as operacións de alta calidade. A folga de corte defínese como o espazo entre a aresta de corte do punzón e a aresta de corte correspondente da matriz. Unha folga axeitada é esencial para a calidade da peza acabada e para a durabilidade da ferramenta en si. A selección desta folga depende do tipo de material, do grosor e das características desexadas no bordo.

Unha folga incorrecta leva a defectos previsibles. Se a folga é excesiva, o material introdúcese na abertura do punzón antes de cortar, o que resulta nun bisel grande e arredondado e nun rebordo significativo. A franxa de corte vólvese moi pequena, e a calidade do bordo da peza é pobre. Se a folga é insuficiente, xera unha tensión excesiva tanto no material como nas ferramentas. Isto pode provocar cizalladura secundaria (unha segunda franxa bruñida na superficie de fractura), require unha forza de punzonado moito maior e provoca un desgaste rápido dos bordos de corte do punzón e do punzón.

A folga óptima é un equilibrio entre a calidade do bordo e a vida útil da ferramenta. As directrices xerais para o aceiro exprésanse frecuentemente como un porcentaxe do grosor do material por cada lado:

• Estampación de Precisión: Para superficies de corte de alta calidade con rebordos mínimos, a folga é tipicamente pequena, arredor do 5% do grosor do material.
• Estampación convencional: Para prolongar a vida útil do punzón e reducir a forza de punzonado, a folga é lixeiramente maior, normalmente entre o 8% e o 10% do grosor do material.

Lograr estas tolerancias precisas na fabricación de ferramentas require unha experiencia considerable. Os principais fabricantes de ferramentas personalizadas, como Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , especialízanse na creación de troqueis de estampación de precisión para a industria do automóbil, onde o control destes parámetros é esencial para producir millóns de compoñentes cunha calidade constante. Outra característica clave do deseño é o xogo angular, un lixeiro bisel na abertura do troquel que permite que a peza ou o desbotado atravesen sen encaxetarse, aliviando a presión interna despois do corte.

Contexto industrial: explicación de corte, punzonado e perforación

Nos entornos industriais, os termos 'punzonado' e 'perforación' úsanse a miúdo de forma intercambiable, o que pode causar confusión. Mentres que o corte é un proceso distinto, o punzonado actúa como unha categoría máis ampla que se solapa funcionalmente co punzonado. Comprender esta matización é clave para unha comunicación clara nun entorno de fabricación.

Punzonado é o termo xeral para un proceso que utiliza un punzón e unha matriz para crear unha característica en chapa metálica. Con todo, na súa utilización técnica máis común, punzonado refírese a unha operación onde o material eliminado é residual. Por esta definición, o punzonado é funcionalmente idéntico ao perforado. Ambos os procesos crean furos, ranuras ou outras características internas nunha peza de traballo, e o testelo descártase.

A clave é considerar sempre a intención. Unha analoxía sinxela axuda a clarificar a relación: se usas un punzón de oficina estándar nunha follas de papel para poñela nun arquivador, estás perfuración oU punzonado facer furos; o papel é a peza e os pequenos círculos de papel son material residual. enbrutamento recoller o confeti; os círculos son a peza e a follas de papel é o material residual.

Para resumir a relación:

• Recorte: O material extraído co punzón é o produto desexado.
• Perforación: O material restante despois de que o punzón cree un furo é o produto desexado.
• Punzonado: Un termo xeral que se usa frecuentemente como sinónimo de punzonado, no que o obxectivo é crear un furado e o material eliminado é considerado chatarra.

Por tanto, ao falar dunha operación de estampado de metal, é fundamental clarificar que parte do material é o produto final. Isto garante que a matriz estea deseñada correctamente e que todos os implicados, desde o enxeñeiro ata o fabricante de ferramentas, comprendan o obxectivo do proceso.

Preguntas frecuentes

1. Cal é a diferenza entre punzonado e corte?

A diferenza fundamental é a saída desexada. No corte, a peza recortada da chapa metálica é o produto final, utilizada para crear as características externas dun compoñente. No punzonado, o material recortado é chatarra, e o obxectivo é crear un furado ou forma interna na chapa metálica restante.

2. Que é unha matriz de corte?

Unha punzona de embutición é unha ferramenta especializada para traballar o metal composta por un punzón e un conxunto de punzona. Úsase nunha prensa para realizar unha operación de cizalamento que recorta pezas planas de material bruto. A característica definitoria é que a punzona, en conxunción co punzón, está deseñada para producir unha forma específica (o 'blanco') que se utilizará como peza final.

3. Cal é o xogo entre punzón e punzona para embutición e punzonado?

O xogo entre punzón e punzona é o espazo entre as arestas de corte do punzón e da punzona. O xogo optimo varía segundo o grosor do material e a calidade desexada. Para traballos de precisión con mínimos rebarbados, o xogo é tipicamente dun 5% do grosor do material por cada lado. Para operacións convencionais onde a prioridade é prolongar a vida da ferramenta, é común un xogo maior do 8%-10%.

4. Cal é a diferenza entre embutición e punzonado?

Mentres que o embutido produce unha peza utilizábel a partir do material que se recorta, o punzonado xeralmente úsase como sinónimo de perforación. Nunha operación de punzonado, o obxectivo é crear un furaco na peza de traballo, e o material que se elimina considérase refugo. A distinción clave é sempre se a peza extraída ou a chapa restante é o produto desexado.